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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik H-Brücke


Autor: Werner (Gast)
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Hi Leute,
ich steh gerade nen bischen auf dem Schlauch. Ich möchte eine H-Brücke 
mit Transistoren aufbauen die mit 2 Signalen angesteuert werden soll. 
Dazu müsste ich ja die jeweils diagonalen Transistoren durchsteuern.

                     +9V
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         o------------o-------------'
                      |
                     GND
Die Brücke möchte ich von einem AVR der mit 3 Volt betrieben wird 
ansteuern. Die NPN Transistoren gehen ja direkt, aber die PNP brauchen 
doch 9 Volt an der Basis damit die nicht durchsteuern, oder?
Wie macht man denn sowas am einfachsten? Die Schaltungen die ich bisher 
per Suche gefunden haben hatten 8 Transistoren... Gibt es da keine 
einfache Möglichkeit?
Danke
  Werner

Autor: Fred (Gast)
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Hi,

also wenn Du den PNP links oben per Widerstand mit dem rechten 
Motoranschluss verbindest, und den PNP rechts oben genauso mit dem 
linken Motoranschluss sollte es schon gehen. Die Richtungssignale (PWM?) 
können dann an den Basiswiderständen der beiden NPN Transistoren 
eingespeist werden.
Ich habe sowas mit BC547 und BC557 aufgebaut, funktioniert einwandfrei.
Gruß

Fred

Autor: Power (Gast)
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>aber die PNP brauchen
doch 9 Volt an der Basis damit die nicht durchsteuern, oder?

Wichtig ist Ube zum Durchsteuern. Beim PNP ist UB = UE gesperrt und
UB = UE - 0.7V ist durchgesteuert.
Beim NPN muss UB = UE + 0.7V sein um durchzusteuern.

Autor: Falk (Gast)
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@ Werner

>ich steh gerade nen bischen auf dem Schlauch. Ich möchte eine H-Brücke
>mit Transistoren aufbauen die mit 2 Signalen angesteuert werden soll.

Warum willst du keine fertige H-Brücke nehmen?

>Die Brücke möchte ich von einem AVR der mit 3 Volt betrieben wird
>ansteuern. Die NPN Transistoren gehen ja direkt, aber die PNP brauchen
>doch 9 Volt an der Basis damit die nicht durchsteuern, oder?

Nö, es muss ein entsprechender Basisstrom fliessen. Um die mit einem AVR 
ansteuern zu können braucht man einen Levelshifter. Ausserdem musst du 
beim Umschalten ein kleine Pause machen (Deadtime), damit nicht die 
beiden diagonalen Zweige gleichzeitig leiten und einen Kurzschluss der 
Versorgungsspannung verursachen. Das haben die integrierten Brücken 
alles schon eingebaut.

>Wie macht man denn sowas am einfachsten? Die Schaltungen die ich bisher

L298 oder L293 sind deine Freunde.

>per Suche gefunden haben hatten 8 Transistoren... Gibt es da keine

Das hat schon seinen Sinn.

MfG
Falk

Autor: Netbird (Gast)
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Schau mal unter:  AsuroWiki - Motorbruecke

Da ist eine H-Brücke mit 4 Transistoren ...

Autor: Maddin (Gast)
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...ich habe auch schon oft über diese h brücken sache nachgedacht.

eine sache habe ich bis heute immer noch nicht ganz verstanden...

wenn ich für den positiven zweig transistoren (p-typen) einsetze, warum 
ist dann ständig von (ladungspumpen usw.. die rede) in im falle der h 
brücke oftmals ein spezielles ic, das benötigt wird um die passenden 
spannungen zur verfügung zu stellen..

die methode einen pull up an die basis des p transitors zu hängen, und 
anschließend einen n typen der basis vor zu schalten geht doch 
eigentlich immer recht gut... eine ladungspumpe würde doch nur dann sinn 
machen, wenn ich größere spannungen als UB der H brücke benötige, oder 
sehe ich das falsch...



m.

Autor: Power (Gast)
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Die Methode mit der Ladepumpe brauchst du, wenn du hohe Lasten mit 
N-Kanal-MOSFETS im Highside-Zweig schalten willst, da die N-Kanal einen 
viel niedrigeren RDSon haben und somit weniger Verluste haben.
Bei P-Kanal brauchst du die Ladungspumpe oder DC-DC-Wandler natürlich 
nicht.

Autor: Kai Eichhorn (kai20)
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@ Werner
würde dir empfehlen, einen fertigen H-Brückenbaustein
zu verwenden, wie z.B. L6203 oder LMD18245.
Auch wenn die Ansteuerung funktionieren wird,
solltest immer dafür sorgen, dass nie ein H-Side und
ein L-Side zugleich leitend sind, bei POR, im Betrieb,
im Fehlerfall, bei POFF etc.
Im besten Fall ist nur die Sekundär Sicherung defekt.

Die fertigen H-Brücken haben solch eine Cross conduction protection
und auch eine thermische Abschaltung.
Beide Typen lassen sogar eine PWM bis zu 100kHz zu.

MfG,
Kai

Autor: Werner (Gast)
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@Fred: Danke, das werde ich mal ausprobieren.

@Netbird: für mich sieht das so aus, als wenn die Brücke an der selben 
Versorgungsspannung wie der Controller hängt, dann geht das.
Bei meiner Konfigurierung muss ich an der Basis des PNP 9 Volt haben 
damit der nicht leitet und 8,3 (9 - 0.7) damit er leitend wird. Den auf 
Masse zu ziehen ist einfachen, aber für die 9 Volt bedarf es anscheinend 
einigen Aufwands. Wobei die Lösung von Fred dabei eine Ausnahme ist.


Ich möchte keine fertige Brücke verwenden, weil ich die Transistoren 
habe und sonst im Moment keine Sachen bestellen muss. Deshalb die Frage 
nach den Transistoren...
Da ich ganz wenig Strom fließen lassen möchte sind Transistoren völlig 
ausreichend dafür.

Danke
  Werner

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

die Lösung von Fred ist erstmal sozusagen die übliche.

Du interpretierst falsch: Du muß nicht 9V an der Basis der pnp haben, um 
diese zu sperren, sondern weniger als 0,7V gegen deren Emitter, also die 
9V. Diesen Zustand hast Du ja immern, wenn die Basis keine Verbindung 
gegen GND hat.

Die Lösung von Fred kann man bei kleinen Leistungen durchaus benutzen, 
hier wird der diagonal gegenüberliegende pnp durch den npn 
mitgeschaltet. Evtl. noch jeweils einen Widerstand zwischen B und E des 
pnp, um diesen sicher zu sperren.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

Die Sache von Fred dürfte aber Crossconduction erzeugen, bei PWM nicht 
so toll.

Was auch geht, ist ein Spannungsteiler von 9V an die Basis zum Ausgang 
des µC.
Das ist aber oberknapp und muß genau an die Schaltschwelle angepasst 
werden, viel Basisstrom bekommst Du damit nicht hin. Mit Temperaturdrift 
und womöglich schwankenden 9V (Blockbatterie?) geht's dann gar nicht 
mehr.

Optimaler wäre eine Zenerdiode 6,1V oder so. Also 1k an E-B und von der 
Basis 1k an die ZD und die dann an den Ausgang.
Ein paar Dioden anstatt der ZD würden den einfachen Spannungsteiler auch 
verbessern.

Für schnelles Schalten und hohe Ströme ist das aber alles eher 
untauglich.

Gruß,
Norbert

Autor: Bombi (Gast)
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Nunja wenn du einfach nur NPN Transistoren nimmts geht das mit 3V musst 
halt nur vor der basis wenn du dort auch 3v hast würde ich wenn der 
transistor bis 100mA geht ei 40 Ohm widerstand hinmachen. mein tipp. so 
hab ich es ca.


GRuß Bombi

Autor: hefty (Gast)
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